Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 48 стр.

              Çàäà÷à ¹6. ÑÒÎ è ÿäåðíàÿ ôèçèêà                    Íàéòè      (À +  ) → Õ
     Êîãäà ãîâîðÿò, ÷òî âûâîäû ÑÒÎ ïîäòâåðæäåíû
ýêñïåðèìåíòàëüíî, òî èìåþò â âèäó ÿâëåíèÿ è ïðîöåññû,                       mA
ïðîèñõîäÿùèå ñ ýëåìåíòàðíûìè ÷àñòèöàìè. Ïîíÿòèå                  Äàíî       mB
                                                                                                           Ðåøåíèå
“ýëåìåíòàðíàÿ ÷àñòèöà” - ýòî èñòîðè÷åñêîå ïîíÿòèå: ñ ðàçâèòèåì              pB = 0
ôèçèêè â ýòî ïîíÿòèå âêëàäûâàëîñü íîâîå ñîäåðæàíèå. Òàê, â
äðåâíåì ìèðå ïîä ýëåìåíòàðíîé ÷àñòèöåé ïîíèìàëîñü                     ÈÑÎ çàäàíà â óñëîâèè çàäà÷è - “Ëàáîðàòîðèÿ”. Õîòÿ ÷àñòèöà
íàèìåíüøåå êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, îíî íàçûâàëîñü “àòîìîì”, ÷òî      íåïîäâèæíà â ýòîé ÈÑÎ â íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè, íî ñ íåé
â ïåðåâîäå ñ ãðå÷åñêîãî îçíà÷àåò “íåäåëèìûé”.                    íåëüçÿ ñâÿçûâàòü íà÷àëî ÑÎ, òàê êàê ïîñëå ñòîëêíîâåíèÿ ñ
      ÕVIII-ÕIÕ ââ. ïîä ýëåìåíòàðíîé ÷àñòèöåé ïîíèìàëîñü òî,    ÷àñòèöåé À ÷àñòèöà  äîëæíà ïðèéòè â äâèæåíèå. À òåëî îòñ÷åòà
÷òî íûíå ìû íàçûâàåì ìîëåêóëîé.  êîíöå Õ1Õ â. áûëà îòêðûòà      (íà÷àëî ñèñòåìû êîîðäèíàò) äîëæíî áûòü íåïîäâèæíî â
ïåðâàÿ èñòèííî ýëåìåíòàðíàÿ ÷àñòèöà - ýëåêòðîí. Äî ñèõ ïîð       âûáðàííîé ÈÑÎ. ×åðòåæ â äàííîé çàäà÷å íå èìååò ñìûñëà äåëàòü.
                                                                      Äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è âîñïîëüçóåìñÿ çàêîíàìè ñîõðàíåíèÿ
íåèçâåñòíà ïðèðîäà ýëåêòðîíà, íî îáùåïðèçíàííî, ÷òî îí äàëåå
                                                                 ýíåðãèè è èìïóëüñà. Äî ñòîëêíîâåíèÿ ýíåðãèÿ ñèñòåìû ñëàãàëàñü
íåäåëèì. Äðóãèå ïîçæå îòêðûòûå ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû (ïðîòîí,
                                                                 èç ýíåðãèè íàëåòàþùåé ÷àñòèöû À:
íåéòðîí è äð.) îêàçàëèñü ñëîæíûìè ñèñòåìàìè, ïðè îïðåäåëåííûõ
óñëîâèÿõ îíè ðàñïàäàþòñÿ íà áîëåå ïðîñòûå. Âîò, íàïðèìåð,                                  E A = m 2A ⋅ c 4 + p 2 c 2
ðåàêöèÿ ðàñïàäà îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííîãî ìþ-ìåçîíà               è ýíåðãèè ïîêîÿùåéñÿ ÷àñòèöû Â:
(ñóùåñòâóåò è ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûé ìþ-ìåçîí):
                                                                                                 E B = mB c 2 .
                         µ −1 = å −1 + ν 0 + ν~0 ,
                                                                     Ñóììàðíàÿ ýíåðãèÿ ÷àñòèö À è  äî ñòîëêíîâåíèÿ ðàâíà:
ãäå å−1 - ýëåêòðîí, ν 0 è ν~0 - íåéòðèíî è àíòè -íåéòðèíî.
                                                                                 E = E A + E B = m 2A c 4 + p 2 c 2 + m B c 2 .
     Â ýòîé ðåàêöèè âûïîëíÿþòñÿ çàêîíû ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè,
êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà, ÷èñëà ëåïòîíîâ           Ïîñëå ñòîëêíîâåíèÿ, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ÷àñòèöà À (ïî
                                                                 óñëîâèþ çàäà÷è) áóäåò ïîãëîùåíà ÷àñòèöåé Â, ïîëíàÿ ýíåðãèÿ
(ëåãêèõ ÷àñòèö), ÷èñëà ÷àñòèö è àíòè÷àñòèö è ò.ä.
                                                                 ïîñëåäíåé áóäåò:
     Äî ñèõ ïîð íå ïîñòðîåíà òåîðèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Íî
äëÿ îïèñàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ ñ ýòèìè                                    E B′ = m B2 c 4 + p 2 c 2 .
÷àñòèöàìè, øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ ïîëîæåíèÿ ÑÒÎ. Èìåííî ýòî è           Ýòà ôîðìóëà ó÷èòûâàåò, ÷òî ìàññà ÷àñòèöû  (êàê è âñåõ
ñëóæèò ýêñïåðèìåíòàëüíûì äîêàçàòåëüñòâîì èñòèííîñòè ÑÒÎ.         äðóãèõ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö) ÿâëÿåòñÿ àáñîëþòíîé,
     Ïðèìåíèì íåêîòîðûå ïîëîæåíèÿ ÑÒÎ äëÿ ðàññìîòðåíèÿ           èíâàðèàíòíîé âåëè÷èíîé. Êðîìå òîãî, íà îñíîâàíèè çàêîíà
ñëåäóþùåé çàäà÷è.  ëàáîðàòîðíîé ÈÑÎ ÷àñòèöà À (èìåþùàÿ          ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà, ó ÷àñòèöû Â, êîòîðàÿ ïî ïðåäïîëîæåíèþ
ìàññó è èìïóëüñ) ñòàëêèâàåòñÿ ñ ïîêîÿùåéñÿ ÷àñòèöåé Â. Ìîæåò     äîëæíà ïîãëîòèòü ÷àñòèöó À, áóäåò òîò æå èìïóëüñ, êàêîé áûë ó
ëè ÷àñòèöà  ïîãëîòèòü ÷àñòèöó À?                                ÷àñòèöû À äî ñòîëêíîâåíèÿ (÷àñòèöà  äî ñòîëêíîâåíèÿ áûëà
                                                                 íåïîäâèæíà, åå èìïóëüñ ðàâíÿëñÿ íóëþ).

94                                                                                                                                95